数控铣削螺纹讲稿

数控铣削螺纹讲稿

在前面的课中，我们学过了车削内外螺纹、用数控铣床或加工中心攻丝加工内螺纹，手工用丝锥攻丝加工内螺纹及用板牙套丝加工外螺纹。

教学要求

1、掌握数控铣削螺纹的工艺

2、掌握程序的编制

3、能独立操作加工

目录

通过以下几个部分来讲解课题

1、问题的引出

2、铣削螺纹的成形原理及刀具

3、铣螺纹的加工工艺及程序编制

4、加工实例

5、加工演示

6、总结

一、问题的引出(如何加工这个零件)

1、加工凸台

由于凸台有倒圆弧，所以要在数控铣床或加工中心上加工并加工出内螺纹底孔。

2、螺纹加工

在以前的课中，我们学过的内螺纹加工方法有车螺纹和攻丝。

（1）车螺纹：

（a）装夹问题：零件为长方型，在车床上装夹要用四爪卡盘并要校正工件比较费时费力，或是制造专用夹具，成本较高。

(b)螺纹无退刀槽，螺纹有效长度与孔底只有1MM间隙，造成螺纹车刀无法退刀。（2）攻丝：如用攻丝的方法可以与加工外型一同在数控铣床上完成。

（a）M60属于中直径螺纹，螺距大、加工时切削力较大，需要机床有足够的功率。而且较大的切削力，容易造成攻丝时丝锥拆断。

(b)丝锥前端有较长的切削锥（导向锥），用丝锥攻丝的深度=螺纹的有效深度+丝锥导

向锥长。M60X2丝锥的导向锥长度大于1MM，所以无法在深度为12的孔中加工

出有效深度11的螺纹。

这二种工艺方法都存在着一定的问题。随着发展，机械零件的制造要求越来越高，传统的螺纹加工工艺在很多场合有一定的局限性。如何更好得加工M60的螺纹?

最佳的加工方法：铣削螺纹

铣螺纹是一种先进的螺纹加工工艺,随着数机的普及，现在铣削螺纹这种先进的加工方法越来越多地在生产中被使用。

二、了解铣螺纹的成型工艺与刀具

螺纹的定义----螺纹是在圆柱或圆锥表面上，沿着螺旋线所形成的具有规定牙型的连续凸起。

1、通过动画讲解铣削螺纹的原理。

螺纹铣刀有与被加工螺纹相同齿形的刀刃（像成型刀具），也就是定义中的规定牙

型。

刀具沿螺旋线运动切削工件，就形成了螺纹。

2、螺旋插补：由二个运动合成

在XOY平面上（水平平面）作圆周运动。螺旋线在XOY平面上的投影为圆弧。

在XOZ或YOZ（垂直平面）作直运动

刀具在水平平面上每运动一周，垂直平面直线移动一个P。有严格的配比关系，就像车削螺纹时，工件转一周，刀具移动一个螺距一样。

注：如果不是一个P，那就会产生螺纹乱扣的情况。

插补：即“插入，补上”运动轨迹各个中间点的坐标，称这个过程为“插补”。根据指令给出的轮廓信息，计算出刀具一系列的加工点。

3、螺纹铣刀的分类

可分为机夹式各整体式两类

单齿机夹：结构像内螺纹车刀。刀片与车刀通用。只有一个螺纹加工齿。一个螺旋运动只能加工一齿。效率底。可加工相同齿形，任意螺距的螺纹。

多齿机夹：刀刃上有多个螺纹加工齿。刀具螺旋运动一周便可以加工出多个螺纹齿，加工效率高。刀片更换方便且价可低廉。只能加工与刀片相同齿形螺距的刀

片，以称为定螺距螺纹铣刀。

整体式：刀刃上也有多个螺纹加工齿，也是一种定螺距螺纹铣刀。刀具由整体硬质合金制成，刚性好，能有较高的切削速度和进给速度，能加工高硬材料。结构紧凑,

能加工中小直径的内螺纹。但价格较贵。

三、铣螺纹的优点

1、加工精度高

a) 可通过刀补和修改程序来控制精度，可加工出任中径何公差位置的螺纹。

b) 铣螺纹可获得较好的表面粗糙度。攻丝的切屑是连续的，切屑常会咬住丝锥，

拉毛己加工出的螺纹。而铣螺纹产生的是短切屑，无此问题。

2、加工效率高

a)在加工中大直径的内螺纹时，铣螺纹切削力小而且稳，效率高。如用攻丝的方法，

有可能要分粗攻、半精攻和精攻，分几次完成。

b)刀具大多使用硬质合金制造，可有较高的切削速度和进给率。一些带复合加工工

能的刀具，如钻铣刀，可将加工螺纹底孔孔口倒角及加工螺纹在一把刀具上一次

完成，更可以提高效率。

3、加工安全性好

当螺纹铣刀在加工中折断或损坏时，很容易从工件中取了，换上新的刀具可继续加

工，不会造成工件报废。。但使用丝锥时，丝锥切削是连续切屑，容易堵死排屑槽，丝锥容易折断，或是在加工一些较难加工材料时,切削力过大,会造成丝锥拆断。丝

锥断在孔中是十分难取出的。会导致丝锥与工件报废。

4、刀具的通用性好

一把刀具可加工与刀具相同螺距和齿形的任意直径的外螺纹及比刀体直径大的内螺

纹。（就像用铣刀铣内外圆一样）也没有旋向限制。免去了使用大量不同类型丝锥的

必要性，减少加工中刀具的使用。

5、可加工至整个螺纹深度

在加工肓孔螺纹时，没有攻丝时丝锥导向锥和车削螺纹退刀槽的限制。铣螺纹可将

螺纹加工至孔底部，加工出整个螺纹深度。

注意，并不是所有场合者适用铣螺纹。在加工小直径内螺纹时，攻丝还是很高效可靠的。

四、铣螺纹的工艺（加工方向）

在加工螺纹前，先要确定螺纹的加工方向。

右旋螺纹：从Z+往下看就是一条顺时针螺旋线

左旋相反

加工方法只有刀具从上至下OR从下至上二种。

Q：从上至下和从下到上对螺纹加工有何区别：加工方向决定了顺逆铣。

我们可以用更为简单的方法来判别顺逆铣,就是判断左右刀补。

五、指令

G02/G03是一种通用的指令。一次只能产生一条360度的螺旋线.当要加工720度OR 更大角度的螺旋线时,就要重复编写螺旋插补指令.

在其他一些系统有更方便完整的指令。一些先进的系统带有铣螺纹的固定循环。

讲解例题时注意坐标系的方向。

六、铣螺纹的切入切出

切入切出同内外圆轮廓的切入切出。

加工内螺纹时，切入切出圆弧半径刀具半径〈R〈内孔半径（1/2的螺纹大径）加工外螺纹时R〉外圆半径（1/2的螺纹小径）

七、例题

1、确定工作坐标系

2、确定工艺

说明所以螺纹铣刀的规格

工件材料为L Y12（铝合金），有色金属顺铣能获得好的RA。所以加工方向是从下

至上逆时针。

切入圆弧半径R8

3、右旋顺铣的加工工艺

4、讲加工顺序图

其中第二步：移动到螺纹加工深度，也就是螺纹的有效深度。Z-11

5、讲程序。

G03X15Y0Z-9I-15J0 F100 这句中的Z-9的原因。刀具由下往上加工，螺旋加工一周，刀具提升一个螺距。如果Z不正确，会造成螺纹乱牙现象。

Q：如果是从上向下，逆铣时。程序如何写？

Q2：顺铣该螺纹的加式方向？从下向上，逆时针

注意：切入时，F在减小到加工速度的30-50%

切出时，F可提高50%

八、加工

操作顺序：

1、开机，机床回零

2、编程并输入程序

3、机械锁定、图形仿真，检验程序